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Vorrichtung zum Isolieren dünner elektrischer Leiter, insbesondere extrem dünner Kupferleiter, mit thermoplastischen Kunststoffen
Gegenstand des Stammpatentes ist ein Verfahren zum Isolieren dünner elektrischer Leiter, insbesondere extrem dünner Kupferleiter, wie sie beispielsweise als Nachrichtenkabeladern in Ortsnetzen verwendet werden, mit thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise mit Polyolefinen, mit Hilfe einer thixotropen Dispersion, deren Viskosität durch die Einwirkung mechanischer Mittel herabgesetzt wird, worauf der mit einem Überzug aus dem thermoplastischen Kunststoff versehene Leiter einen oder mehrere beheizte öfen durchläuft, in denen das Dispersionsmittel entweicht, während das auf dem Leiter verbleibende Pulver sintert und zu einem homogenen Überzug verschmilzt.
Dieses Isolierverfahren ist insbesondere dazu geeignet, elektrische Leiter mit einem dünnen, aber dennoch zentrischen Überzug aus Polyäthylen zu umgeben. Gegenüber den bekannten Verfahren zum Isolieren von Leitern mit Polyäthylen unter Verwendung heisser Lösungen hat dieses Verfahren den Vorteil, dass der Aufwand an teuren Lösungsmitteln und die Schwierigkeiten bei der Beseitigung der während der Fertigung anfallenden Dämpfe entfallen. Ausserdem sind die beim Verfahren nach dem Stammpatent verwendeten thixotropen Dispersionen lagerstabil und können bei Raumtemperatur aufgebracht werden.
Das Verfahren nach dem Stammpatent wird vor allem dann angewandt, wenn der auf den Leiter aufzubringende Isolierüberzug ausserordentlich dünn und trotzdem zentrisch sein soll, wie es beispielsweise bei der Fertigung von Ortskabeladern notwendige Bedingung ist. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Stammpatent vorgesehen, eine Auftragrolle zu verwenden, zwischen deren Flanschen der Leiter hindurchläuft. Diese Auftragrolle ist annähernd in der Höhe des oberen Flüssigkeitspegels des die thixotrope Dispersion enthaltenden Gefässes angeordnet.
Die Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung einer solchen Vorrichtung. Gemäss der Erfindung wird die Viskosität der thixotropen Dispersion durch zwei in der Nähe der Austrittsstelle des Leiters angeordnete gegenläufige Walzen herabgesetzt, zwischen deren Laufflächen der zu isolierende Leiter vertikal hindurchgeführt wird. Auf diese Weise wird ein besonders gleichmässiger Überzug des Leiters mit dem Kunststoff sichergestellt.
In Durchführung des Erfindungsgedankens ist mindestens eine der beiden Walzen in einer zur Durchlaufrichtung des Leiters liegenden Ebene verschiebbar gelagert. Besonders zweckmässig ist es aber, wenn beide Walzen in einer senkrecht zur Durchlaufrichtung des Leiters liegenden Ebene verschiebbar gelagert sind. Da der zu isolierende Leiter vertikal aus der thixotropen Dispersion austritt, lassen sich die Walzen also horizontal einstellen. Je nach der vorgesehenen Einstellung läuft der Leiter mehr in der
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Nähe der einen Walze oder mehr in der Nähe der andern Walze zwischen beiden Walzen hindurch. Durch die Einstellung des Abstandes des Leiters von den Walzen lässt sich die Zentrizität der Isolierung beeinflussen.
In Abhängigkeit vom Durchmesser des Leiters und von der Wandstärke der Isolierung lässt sich somit eine optimale Einstellung finden, die eine genaue Zentrizität der auf den Leiter aufgebrachten Isolierung gewährleistet.
Durch die verschiebbare Lagerung der gegenläufigen Walzen ist es weiterhin möglich, die Grösse der Herabsetzung der Viskosität der thixotropen Dispersion durch die Walzen und damit die Stärke der auf den Leiter aufgebrachten Isolierung in gewissen Grenzen zu beeinflussen. Je kleiner der Abstand der beiden gegenläufigen Walzen voneinander ist, umso mehr wird die Viskosität der thixotropen Dispersion herabgesetzt.
Die Herabsetzung der Viskosität der thixotropen Dispersion und damit die Stärke der auf den Leiter aufgebrachten Isolierung lässt sich auch durch die Drehzahl der gegenläufigen Walzen auf das gewünschte Mass einstellen. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es daher zweckmässig, die Walzen beispielsweise durch einen Elektromotor fremd anzutreiben.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Stammpatent dargestellt und beschrieben.
Der von der Vorratsrolle-l-ablaufende Kupferdraht-2--, der einen Durchmesser von 0, 3 mm hat, durchläuft zunächst das Reinigungsbad--3--und anschliessend die Weichglüheinrichtung --4-- mit einer Innentemperatur von etwa 5000C und reduzierender bzw. inerter Atmosphäre. Der
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--38-- inHochdruckpolyäthylenpulvers mit einem Schmelzindex von 2 und einer mittleren Teilchengrösse von 20 ju, wobei die maximale Teilchengrösse 40 JU nicht überschreitet, aus 36, 5%Wasser, aus 15% Methylalkohol, aus 1% Nonylphenolpolyglykoläther, aus 2, 5% Hydratcellulose und aus 5% Isopropylalkohol.
Mit Hilfe der Umlenkrolle --8-- wird der Draht vertikal nach oben umgelenkt und läuft innerhalb des Gefässes-6-zwischen den sich gegenläufig drehenden Walzen-36 und 37-hindurch, ohne diese zu berühren. Anschliessend durchläuft der Draht--2--ohne weitere Umlenkung den vertikalen Ofen der in die drei Heizzonen--a, b, c-- mit unterschiedlicher Temperatur unterteilt ist. In der Heizzone-a-verdampft zunächst das Dispersionsmittel, so dass der Draht --2-- beim Eintritt in die Heizzone --b-- einen gleichmässigen zentrischen Auftrag aus trockenem Polyäthylenpulver aufweist. In der Heizzone-b-sintert das Polyäthylenpulver zusammen und verschmilzt schliesslich in der Heizzone-c-zu einem glatten Polyäthylenüberzug.
Der nach dem Austritt aus dem vertikalen Ofen--11--austretende Draht--2--, der durch die Umlenkrolle --12-- nochmals umgelenkt wird, wird durch die Abzugvorrichtung-13-- abgezogen und auf der Vorratstrommel--14--aufgewickelt.
Zur Herabsetzung der Viskosität der thixotropen Polyäthylendispersion--7--an der Austrittsstelle des Leiters --2-- sind gemäss der Erfindung die beiden gegenläufigen Walzen-36 und 37--vorgesehen, zwischen deren Laufflächen der Draht--2--vertikal hindurchgeführt wird und die in einer senkrecht zur Durchlaufrichtung des Leiters liegenden Ebene verschiebbar gelagert sind. Infolgedessen läuft der Draht--2--je nach der Einstellung mehr in der Nähe der Walze--36--
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Isolierüberzuges lässt sich eine optimale Einstellung der horizontal verschiebbaren Walzen finden, die für die gegebenen Verhältnisse eine genaue Zentrizität der Isolierung gewährleistet.
Durch die Veränderung der Drehzahl der sich in Pfeilrichtung gegenläufig drehenden Walzen --36 und 37--kann die Viskosität der Polyäthylendispersion--7--an der Austrittsstelle des Leiters geändert werden, so dass die Wandstärke des aufgebrachten Überzuges auf das gewünschte Mass genau eingestellt werden kann. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens werden die Walzen-36 und 37-zu diesem Zweck von einem nicht dargestellten Elektromotor fremd angetrieben, dessen Drehzahl steuerbar ist.
Die Walzen, insbesondere die Mantelflächen der Walzen, sind beispielsweise aus einem Pressstoffmaterial hergestellt. Durch die Verwendung eines solchen Materials ist eine hinreichende Oberflächenrauhigkeit der Walzen-36 und 37--gewährleistet, so dass die Bildung eines Flüssigkeitsfilmes und damit das Auftreten eines Schlupfes zwischen den Walzen und der thixotropen Dispersion verhindert wird.